談談建筑結構層的等位移延性反應抗震設計方法
對建筑進行抗震設計是為了更好的提高建筑質量,最大化的發揮建筑的應用價值。材料的性能對構件延性具有很大的影響,規范材料的使用,選擇合適的構建材料,能夠滿足構件延性對材料性能的要求。
摘要:建筑是人們日常生產和生活的最主要的場所。建筑設計的要求同樣也隨著人們對生活需求的不斷增加而更加嚴格。作為建筑設計環節中的抗震設計地位越發的重要。地震發生時,建筑結構一旦超出了建筑構件和材料的相應的極限時就會發生位移、坍塌、加速等災難。所以對建筑結構層等位移延性反應的設計是為了保護人家的生命財產安全,所以顯得尤為重要。
關鍵詞:建筑結構層;延性設計;抗震設計
前言
為了提高建筑質量、增強建筑使用性能,在進行建筑設計的時候,必須考慮多種環境因素對建筑的影響,地震災害是自然界中比較常見的且破壞十分嚴重的一種災害,對建筑安全的威脅性比較高,所以,建筑的抗震設計是一項必不可少的工作。在進行抗震設計的時候需要對建筑位移、結構變形、應力反應等多種因素進行全面性的綜合考慮,針對具體情況制定科學的解決方案,提高建筑的抗震能力。
1建筑結構層抗震設計的基本原則
影響建筑抗震能力因素有很多種,在進行抗震設計的時候,需要綜合考慮多種因素,制定相對應抗震措施,考慮建筑的不同構件在抗震設計中所能發揮的作用,然后針對不同建筑構件,做出相應的調整方案,運用力學理論知識對構建的形狀、結構、組合形態等進行優化,使其更加符合抗震標準,提高建筑整體的抗震能力。建筑結構層抗震設計遵循以下幾個基本原則:
(1)建筑結構層構件性能要好
建筑的整體質量與結構層構件的性能有著密可不分的關系,結構層構件只有具備良好的性能才能保證建筑的質量,在進行抗震設計的時候,更要注意建筑結構層構件的性能。構件的性能包括平衡力度、硬度、延展性等對個方面,抗震設計過程中,應該最大化的增強建筑結構層構件的平衡力度,使結構層更加穩固;提高結構層構件的硬度,使其能夠承受更大的壓力,提高承重能力;結構層構件還需要具有良好的延展性,能夠進行一定程度的形態改變,并具有恢復能力。只有從各方面保證建筑結構層構件性能,才能是結構層具備更好的抗震能力。
(2)正確處理建筑結構層構件之間的強弱度
建筑結構層構件在對建筑起到支撐作用的同時,作用表現形式和表現方法是不同的,所以對不同的結構層構件強度也是不同的。正確處理建筑結構層構件之間的強弱度,能夠更加科學、合理的發揮不同構件在結構層中起到的支撐作用,針對不同構件所能發揮的作用大小,對構件的強弱度進行適當的調整,充分發揮不同構件之間的協調性。
(3)設置防護措施
在建筑構件中能源構件的消耗是不可逆的,在使用消耗之后是不能對其進行補充的,所以在建筑抗震設計中,盡量減少對消耗型能源構件的使用。當建筑構件在承受豎向壓力的時候,可以設置相應的防護措施對其進行保護,減少對能源構件的消耗,一般采用的辦法是設置抗震防線。
2影響結構層位移延性的主要因素
在建筑結構的抗震設計中,需要充分考慮延性反應對地震程度的影響,延性反應高低直接影響著地震程度,所以,在進駐結構的抗震設計中延性反應是非常重要的。影響延性反應的因素有多種,在進行設計之前,需要進行充分的考慮。經過長期的建筑經驗表明,對你可見延性的影響主要存在于混凝土結構構件中,混凝土結構構件一般可以分為梁和柱兩種,兩種構件之間存在明顯的差別,當考慮對極限壓的應變能力的時候選擇梁這種構件;當受壓區有高度要求時,一般采用柱子作為建筑結構層構件,可見延性所受的影響可以分為這兩種。
在一些偏壓結構構件中,構件的延性會隨著受壓的改變而進行相應的變化,比如柱子這種混凝土結構構件,它的延性會與受壓高度是成反比關系的,當軸壓力提高受壓區的高度時,構件延性反而會降低。結構延性在不同情況下是不同的,有時候結構的延性會隨著壓力的應變能力的提高而增強,比如在類似箍筋的建筑構件。
3建筑結構層等位移延性反應抗震設計要點
建筑在進行抗震設計的時候,需要針對建筑具體倒塌的具體原因進行研究,只有理解具體原因,才能制定出更加科學、合理的抗震方案。在了解建筑倒塌原因時候,需要明確建筑結構層等位移延性反應在抗震設計中的重要作用,對建筑結構層等位移延性反應進行充分的了解能夠更好的完善建筑結構層的延性能力,提高建筑的抗震能力。結合眾多的建筑抗震實例,能夠對建筑結構層位移延性反應抗震設計要點進行總結,主要包括以下幾個方面。
3.1強柱弱梁設計
在進行抗震設計的時候,需要考慮建筑的抗剪能力,通過對建筑抗剪能力的提高,能夠保證建筑結構層更加穩定,建筑結構層變得相對穩定之后,建筑的抗震能力就會得到有效提高。而強柱弱梁的設計便是從提高建筑抗剪能力出發,將核心筒結構和框架結構相結合,組合形成具有良好穩定性的梁鉸機構,降低了建筑結構所受外力的影響,提高了建筑結構層的抗剪能力,保證了建筑的抗震能力。
3.2強剪弱彎設計
在抗震設計中可以從提高建筑局部的剪力值出發,增強建筑整體的抗剪性能,這便是強剪弱彎設計。具體的實施方法是在梁端、節點以及建筑柱端等建筑部位,在保證工程質量的前提下,采用合理的方法提高這些部位的剪力值,實現建筑抗剪性能的提高,大大提高了建筑結構的穩定性。
3.3設置抗震防線
除了從建筑結構本身考慮之外,還可以對建筑設置相應的防護措施,其中抗震防線的設置是使用比較多的防護方法。在設置抗震防線的時候,需要從建筑的實際情況以及建筑要求出發,最大化的對建筑的抗震能力進行提高,結合建筑成本,設置最優抗震防線。在完成抗震防線的設置之后,為了了解抗震防線是否滿足建筑需要,對其進行更好的調控,發揮抗震防線的最大作用,需要對其進行測試評估,對其防護效果進行了解。
3.4防止連梁受彎、受剪承載力降低
連粱受彎或受剪承載力在剛度折減后會發生變化,其能力會變得相對較弱,連梁的剛度就會發生變化,為了防止連梁受彎、受剪承載力下降,可以通過降低連梁剛度的方法來實現,有兩種方法能夠降低連梁的強度,包括改變連梁的外形和增大剪力墻厚度,其中改變連梁外形的具體方法是通過增大梁洞口寬度、降低連梁高度,實現降低連梁剛度的目的;當對剪力墻進行加厚的時候也可以降低連梁的剛度。
3.5材料性能
材料的性能對構件延性具有很大的影響,規范材料的使用,選擇合適的構建材料,能夠滿足構件延性對材料性能的要求。比如在選擇鋼鐵的的時候,必須確保鋼鐵的強度能夠達到建筑構件的需要,發揮鋼鐵的特性,使鋼鐵更好的應用于建筑構件中。在現代的建筑工程中,鋼鐵是使用最多、最為普遍的構件材料,因為在外部拉力作用下,鋼鐵內部結構不容易發生變化,受外來拉力的影響比較小。而其他材料,比如磚頭,在受到外部拉力的作用,很容易發生斷裂,整體結構被破壞,無法正常使用,但是磚頭具有很好的承壓能力,在外部壓力較大的情況下,不易發生變形;對于混凝土來說,其性能與磚頭一樣,也容易發生斷裂,混凝土屬于易脆性材料,只能抗壓不能抗拉。所以在選擇材料的時候,一定要結合材料的不同性能,根據建筑的實際需求,選擇最合適的材料,使建筑建造達到最佳效果。
4結語
對建筑進行抗震設計是為了更好的提高建筑質量,最大化的發揮建筑的應用價值。設計人員在進行抗震設計的時候,需要充分認識到建筑結構層位移延性在抗震設計中的重要性,只有對建筑結構層位移延性進行充分的了解,在進行抗震設計時候,才能制定更加科學、合理的設計方案,做好建筑的防震措施,提高建筑的防震能力,建筑結構層位移延性對建筑抗震設計來說具有重要意義。
參考文獻:
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[3]劉開敏.建筑結構層等位移延性反應抗震設計[J].中國房地產業:理論版,2012(1)
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